(57)【要約】   【課題】  屋上に植裁を施すことなく、ヒートアイランド化現象を回避する装置を提供すること。  【解決手段】  強度を補う添加剤を添加することなく、軽石とポルトランドセメントとの配合物に、水を散布して混練した状態の生コンクリートを敷き詰めた保水性・透水性コンクリート舗装面１と、このコンクリート舗装面１に水を含浸させるスプリンクラー５と、このコンクリート舗装面１内に設けられた温度センサー２と、この温度センサー２によって検出された温度信号に基づいてスプリンクラー５を制御する制御装置４とにより構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強度を補う添加剤を添加することなく、軽石とポルトランドセメントとの配合物に、水を散布して混練した状態の生コンクリートを敷き詰めた保水性・透水性コンクリート舗装面と、該コンクリート舗装面に水を含浸させる手段と、該コンクリート舗装面内に設けられた温度センサーと、該温度センサーによって検出された温度信号に基づいて上記水を含浸させる手段を制御する制御装置とを具備することを特徴とするヒートアイランド化現象回避装置。
【請求項２】
水を含浸させる手段は、コンクリート舗装面内に埋設された多数の小穴をあけたパイプであることを特徴とする請求項１に記載のヒートアイランド化現象回避装置。
【請求項３】
水を含浸させる手段は、スプリンクラーであることを特徴とする請求項１に記載のヒートアイランド化現象回避装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ヒートアイランド現象を回避する装置に関し、透水性、保水性が優れた軽量なコンクリート舗装を使用して、例えば屋上に適用した場合には、屋上を緑化した場合と同様な冷却・断熱効果を奏することができる。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは強固であり、様々な分野で用いられている。コンクリート舗装として用いた場合には透水性が低いので、水はけが悪く雨が降ると水溜まりができやすく、安全の確保の観点から公共道路の舗装の一部には透水性コンクリートが用いられている。
【０００３】
一方、都市のヒートアイランド化現象への対策、建物内の冷却化効果などの観点から屋上の緑化に対する関心が高まってきている。
【０００４】
屋上緑化の施工に際しては、屋上に植裁基盤を設けて、躯体面から植裁基盤を完全に分離して、土壌を敷き詰めることが行われている。
【０００５】
植裁基盤として、例えば、軽量ポーラス・コンクリートが下記文献に記載の「軽量ポーラス・コンクリート材」が開示されている。軽量のポーラス・コンクリート材は、ポルトランドセメントに対して珪藻土、パーライト、軽石、人口骨材など比重の低い鉱物性軽量骨材を一種、または二種以上配合することによって作られている。これらの軽量骨材は吸水性を有している。具体的には、骨材比重が０.３８〜０.５、粒度が５〜２０mmであり、配合比がポルトランドセメント１５％、骨材が８０％、調整剤が５％(重量比）であり、圧縮強度は１５〜２５kg/cm2、空隙率３０〜４０％となっている。
【０００６】
通常、軽量ポーラス・コンクリートにおいては、強度を増すためにバインダーなどの有機物よりなる調整剤（添加剤）を使用している。
【特許文献１】特開２００２−１２４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、屋上を緑化する際には、植裁基盤を形成して植物を植え付け、その植物を手入れし続けなければならず、手入れを怠ると屋上の緑化を維持することはできない。
【０００８】
一方、屋上の緑化に際しては屋上に対する荷重や排水を特に考慮する必要があり、現実問題として既存のビルにおいて屋上の緑化の際は、建築基準法施工令による屋上広場の積載荷重のうち地震力荷重である８０kg/m2が限度と言われている。また、屋上緑化の必要性がある高層ビルの屋上には、概ね周囲に手摺りが無い陸屋根であり、屋根には荷重がかかることを設計上考慮されていない。そのために、このような場所を緑化する際には、荷重が軽量でなければならない。
【０００９】
また、植裁のためには土壌の水分の排出流路を確保する必要があり、植裁を囲む壁の下部に、適宜排水口を設け、土壌の流出を防ぐために網で排水口を覆うなどの手段を設けている。しかし、このような方法では排水効率が悪く、排水口を網で覆っているとはいえ土壌からの塵埃をすべて遮断することは不可能であり、屋上に設けたドレインの詰まりを頻発させるという問題があった。
【００１０】
そこで、この発明による保水性・透水性コンクリート舗装は、屋上に対する少ない荷重で、手入れの必要な植物を植え付けることなく、緑化した場合と同様な冷却・断熱効果を得ることを目的として考えられたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明のヒートアイランド化現象回避装置は、強度を補う添加剤を添加することなく、軽石とポルトランドセメントとの配合物に、水を散布して混練した状態の生コンクリートを敷き詰めた保水性・透水性コンクリート舗装面と、このコンクリート舗装面に水を含浸させる手段と、このコンクリート舗装面内に設けられた温度センサーと、この温度センサーによって検出された温度信号に基づいて上記水を含浸させる手段を制御する制御装置とにより構成される。
【００１２】
水を含浸させる手段として、コンクリート舗装面内に埋設された多数の小穴をあけたパイプまたはスプリンクラーを使用する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明のヒートアイランド化現象回避装置においては、保水性と透水性を有する舗装面を使用して、舗装面の内部に蓄積された水が蒸発するときの気化熱によりコンクリートの表面の温度を下げてヒートアイランド現象を抑制することができる。
【００１４】
舗装面の内部に蓄積された水の状態を検出するために水分計や湿度計のようなセンサーを使用することなく、普通に用いられている温度センサーを使用するので、廉価であり、かつ、故障が少なくて信頼度の高い散水制御を行うことができる。
【００１５】
この発明の保水性・透水性コンクリートの骨材となる軽石の比重が小さいので、荷重に制約される屋上に適用することができる。屋上に植裁を施さないから手入れが不要であり、夏期以外のヒートアイランド現象を生じない季節には水を必要としないので水資源を無駄にすることはないのである。
【００１６】
また、舗装面には、軽石とポルトランドセメントを使用し、バインダーなどの有機物よりなる調整剤を使用しないので、経年変化が少なくで長期間にわたって使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
この発明のヒートアイランド化現象回避装置において使用する保水性・透水性コンクリート舗装は、図３の断面図に示すように、バインダーなどの調整剤および砂を使用することなく、粒度が大きい軽石11と、ポルトランドセメントと、水とを混練した状態の生コンクリートを屋上12に敷き詰めて舗装面１を形成したものである。
【００１８】
具体的には、種々の実験の結果、粒度が３mm〜２０mmの軽石（乾燥比重が約０.４）５０〜６２重量％と、ポルトランドセメント５０〜３８重量％との配合物に対して水４０〜５０重量％を散布して混練した状態の生コンクリートを敷き詰めた舗装を使用する。なお、軽石は産地により乾燥比重が多少ばらつくが、大きな相違はない。
【００１９】
なお、この配合比を容積で表すと、軽石（乾燥比重が０.４）７０〜８５容積％と、ポルトランドセメント３０〜１５容積％との配合物に対して水２０〜３０容積％を散布して混練するものである。
【００２０】
このような生コンクリートを敷き詰めた舗装面の物理的特性を調査すると、通常のコンクリートの比重が約２３００kg/m3であり、砂を使用しないで天然骨材とポルトランド・セメントのみを使用した透水性コンクリートの含水比重が約２０００kg/ｍ3であって乾燥比重が約１８００kg/m3であるのに対し、骨材として同体積の軽石を使用した保水性・透水性コンクリートの含水比重が約１２００kg/m3であって乾燥比重はおよそ約９００kg/m3である。
【００２１】
このように軽石を骨材とするコンクリートの含水比重は、天然骨材とポルトランドセメントのみを使用した透水性コンクリートの約６０％であり、乾燥比重は、約５０％である。
【００２２】
保水性については、軽石を骨材として使用した保水性・透水性コンクリートの含水比重は約１２００kg/m3であり、およそ３００kg/m3以上の水分を保水できることが確認できた。また、透水性については、軽石で保水しきれなくなった水分を透過させるので、従来の天然骨材を使用した透水性コンクリートと同等の性能を得ることができた。
【００２３】
この軽石を骨材とする保水性・透水性コンクリートによって、例えば５０mmの厚みで舗装すると、含水重量は６０kg/m2であり、乾燥重量は４５kg/m2であるから１５リットルの水を保水することができる。
【００２４】
そして、この保水性・透水性コンクリートの舗装面１に散水するスプリンクラー５を設置するとともに、舗装面１の内部（最下部またはその近傍が望ましい）にサーミスターなどの温度センサー２を設置する。
【００２５】
スプリンクラー５は、電磁弁８および切換弁９を介して雨水を貯える貯水槽７または水道管10に接続されている。
【００２６】
温度センサー２は、制御装置４に接続されており、この制御装置４は、マイクロコンピュータを備え、温度センサー２の出力に基づいて、スプリンクラー５に結合された電磁弁８を制御する。この制御方法には、次に示す種々の制御パターンを実施することができる。
【００２７】
（ａ）温度センサー２によって検出した舗装面１の内部温度が、設定温度（例えば、３０℃）以上に上昇したときに、電磁弁を開いて散水を開始し、一定時間経過すると電磁弁を閉じて散水を停止させるように制御する。
【００２８】
この制御パターンによると、夏期の日照によって舗装面１が乾燥状態になったときだけ、散水動作を行い、雨天、曇、夜間、冬季などにおいては、散水動作を行うことはない。
【００２９】
（ｂ）通常、舗装面１が含水状態にあるときは、舗装面１の内部温度が、外気温度よりも低い。しかし、舗装面１が乾燥状態になると、舗装面１の内部温度が、外気温度に近づく。そこで、このような舗装面１の内部温度と外気温度との関係に基づいて電磁弁の制御を行うことができる。
【００３０】
温度センサー２によって検出した舗装面１の内部温度と、外気温度センサー３で検出した外気温度との温度差が、一定温度（例えば、２℃）まで接近したときに、電磁弁を開いて散水を開始させ、一定時間経過すると電磁弁を閉じて散水動作を停止させるように制御する。なお、雨天時や、日照のない夜間には、舗装面１の内部温度と外気温度が接近するので、日照計を設けて、日照のないときは電磁弁の制御を停止させればよいのである。
【００３１】
なお、スプリンクラー５は、２つの電磁弁８および切換弁９を介して雨水を貯える貯水槽７または水道管に接続されているが、通常、貯水槽７の水を優先的に使用し、液面計で検出された貯水槽７の水面が一定レベル以下になった場合だけ、水道の水を使用するように制御する。
【００３２】
この発明で使用する保水性・透水性コンクリート舗装面１は、透水性および保水性を有するので、舗装の内部に蓄積された水分が蒸発するときの気化熱によりコンクリートの表面の温度を下げることができるのでヒートアイランド現象を抑制することができる。
【００３３】
この発明の軽石を骨材とする保水性・透水性コンクリートは、ポーラスであるから軽量で断熱性があり、かつ透水性および保水性を有するので、ビル屋上の防水コンクリートの表面を覆うと、植栽を施さなくても、少ない荷重で断熱およびヒートアイランド現象を抑制することができる。
【００３４】
屋上にウレタンやＦＲＰの防水層を施すことが普通に行われているが、防火上、このような防水層を露出させることは好ましくない。
【００３５】
そこで、露出している防水層の上に、軽石を骨材とする保水性・透水性コンクリートを敷き詰めると、軽量で断熱性を有するから、屋上に対する少ない荷重負担で防水層を火災から保護することができ、かつ、屋上を保温することができる。
【００３６】
また、植裁のように土壌を使用しないので、植物の枯葉などを生じることがなく、配水管を詰まらせることもないのである。
【００３７】
（第２の実施形態）
本発明の保水性・透水性コンクリート１を打設する際に、図２の平面図に示すように、多数の小穴をあけた合成樹脂製のパイプ６を埋設しておき、乾燥したときに、このパイプ６に水を注入することにより、保水性・透水性コンクリート１に水を含浸させることができる。使用する水として、貯水槽７に貯えた雨水や処理済みの下水などを使用すればよいのである。
【００３８】
なお、保水性・透水性コンクリートを打設する際に、多数の小穴を上向きあけた合成樹脂製のパイプ６を用意し、予め、各小穴に串を射し込んで小穴を閉じた状態でコンクリートを打設し、硬化後に串を抜き取ると、小穴は塞がることなく、多くの小穴は水を通過させることができて、上向きに散水することができる。
【００３９】
以上の実施の形態においては、この発明のヒートアイランド化現象回避装置を屋上に適用した実施の形態について説明したが、公園や歩道などに適用すると打水を行ったことと同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明のヒートアイランド化現象回避装置の第１の実施形態を示す概要図、
【図２】この発明のヒートアイランド化現象回避装置の第２の実施形態を示す概要図、
【図３】この発明のヒートアイランド化現象回避装置において使用する保水性・透水性コンクリート舗装面の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  保水性・透水性コンクリート舗装面
２  温度センサー
３  外気温度センサー
４  制御装置
５  スプリンクラー
６  パイプ
７  貯水槽
８  電磁弁
９  切換弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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